所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:208
副标题#e# 摘要：本文主要探讨了深圳地铁5号线5303A标土建工程西丽站的施工技术及方案，其包括：①施工总体部署；②地铁施工技术；③地下连续墙施工流程及质量控制标准；④深基坑施工等。
关键词：西丽站；地铁施工；地下连续墙施工；深基坑施工
一、工程概况
西丽站车站主体结构采用地下三层单柱双跨现浇钢筋混凝土矩形框架结构，采用明挖顺筑法施工。本站基坑总长149.7m，宽15.8m～34.0m，深约24.3m～26.3m，支护工程安全等级为一级。车站主体围护结构采用1000mm厚地下连续墙，地连墙的嵌固深度满足基坑整体稳定、抗倾覆、抗管涌、抗隆起要求，嵌固深度4～6m。主体结构基坑标准段竖向设六道水平钢管支撑和一道倒换撑，支撑的水平间距不大于3.0m，地连墙的嵌固深度为6.0m；车站有效站台中心附近由于基岩较浅，地连墙的嵌固深度为4.0m；车站两端头考虑端头与矿山法接口部位加强环梁的施做空间，端头底板局部加深，其中西端头加深1m，竖向同样设六道水平钢管支撑和一道倒换撑，支撑的水平间距不大于3.0m，地连墙的嵌固深度6.0m，东端头局部在加深1.0m的基础上，车站废水泵房所在处地板再加深1.0m，竖向设七道水平钢支撑和一道倒换撑，东端头局部加深处地连墙嵌固深度为9m。地下连续墙基本幅宽5.9m，竖向受力钢筋迎土侧保护层厚度70mm，基坑侧保护层厚度50mm。地下连续墙接头采用接头管。所有钢管内支撑均采用Ф600t=16mmQ235钢管，腰梁采用2I45cQ235组合工字钢。
西丽站共设置4个出入口通道和2座风亭，其中3、4号出入口通道南北向贯通，6号出入口和2号风亭合建。西丽站平面布置图见图1-1：
图1-1西丽站平面示意图
二、施工总体部署
根据交通疏解和管线改迁情况，西丽站共分三期进行围挡，地下连续墙也分三期进行施工，其中一期施工地下连续墙14幅，二期施工地下连续墙16幅，三期施工地下连续墙41幅。
根据施工场地安排及工期要求，西丽站地下连续墙施工安排1台成槽机、3台冲孔钻机。导墙施工完后根据地质报告及现场地质调查，先采用成槽机进行成槽，如出现不良地质，先采用冲击钻机进行冲孔，后采取成槽机成槽。西丽站共计71幅连续墙，计划每台成槽机2幅/3天。
三、施工方法
车站既是地铁工程亮点所在，更是一个难点问题。对于车站的施工方法而言，目前有明挖法、盖挖顺筑法、盖挖逆筑法、盖挖半逆筑法、明暗挖混合法、浅埋暗挖法。原则上优先采用明挖法，其次是盖挖法，盖挖法中应优选盖挖逆筑法、盖挖半逆筑法，最后则是浅埋暗挖法，因为该方法适用于交通要道、管线太多、不易开挖的繁华市区。采用暗挖法施工的车站当中，柱洞法、侧洞法应用较多，而大断面施工应遵守大洞变小洞的施工原则，开挖方法应按以下次序优选：正台阶开挖、CD法开挖、CRD法开挖、双侧壁导洞开挖（眼睛工法）进行，这样可以节约投资。
近年来，我国也在研究采用盾构法修建地铁车站的技术，主要集中在两种方法上，一是采用多圆断面盾构一次建成地铁车站，另一种是采用区间盾构修建地铁车站。它的优势在于可以充分、有效地利用盾构设备，提高地铁工程的建设质量、缩短建设周期，达到总体上降低工程造价的目的。
3.1明挖顺筑法
明挖法是目前我国地铁车站采用最多的一种修建方法，主要有放坡明挖和维护结构内的明挖（即基坑开挖）两种方法。明挖顺筑法技术上的进步主要反映在基坑的开挖方法和维护结构上，适应于不同的土层，基坑的维护结构主要有地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、SMW工法桩、工字钢桩、加木背板和钢板桩围堰等。
在基坑开挖方面，有代表性的是时空效应理论。上海地铁总结出在软弱地层中开挖、支撑和结构施工的一套方法。首先采用大口井进行基坑降水，以提高基地被动土的强度，然后#p#副标题#e#，对基坑实施分段开挖，随挖随支撑，控制坑底暴露时间（或对底板地层进行预加固），适时地浇注底板结构。同时，对基坑、周边管线和建筑进行严密监测，发现问题及时采取措施。
3.2盖挖逆筑法
盖挖逆筑法同样适用于地铁车站的修筑，与明挖法相比，其优势在于减少交通封堵时间，减轻施工对于环境的干扰，其区别在于主体结构的施工顺序上。
该方法的主要施工技术措施为：①支撑桩采用以H型钢为柱芯的钢管或钻孔灌注桩，满足了沉降的控制要求；②采用地下连续墙低注浆的方法，增强基底持力层的刚性，使地下连续墙与临时支撑柱共同承受上部荷载，以减小差异沉降；③逆作法开挖支撑施工工艺中，利用混凝土板对地下连续墙的变形起约束作用，在暗挖过程中采用一撑两用的合理方法，大大减少了工程量，加快了工程进度，控制了墙体位移。
3.3地铁施工中的辅助工法
城市地铁施工中，辅助工法是一项必不可少的重要技术，有时甚至涉及工程的成败。采用辅助工法的主要目的是为工程主体顺利施工创造条件，或出于工程安全考虑，或为保护建、构筑物等。
目前采用的辅助工法主要有：（1）降水（和回灌）有井管降水、真空降水、电渗降水等。（2）注浆，主要用于止水或加固地层，以防坍陷沉或结构治水。（3）高压旋喷或搅拌加固，主要用于地层加固。（4）钢管棚，用于暗挖隧道的超前加固，布置于隧道的拱部周边，常用的规格主要有：42mm直径、4～6m长，108/159mm、20～40m，前者采用风镐顶进，后者则用钻机施作。（5）锚索或土钉，预应力锚索主要用于基坑维护结构的稳定，以便提供较大的基坑内作业空间。（6）冷冻法，主要用于止水和加固地层，多用在盾构隧道出发、到达端头、联络通道和区间隧道局部具流塑或流沙地层的止水与加固。
四、地下连续墙施工
4.1地下连续墙施工流程
本工程地下连续墙施工地下连续墙液压抓斗法。地下连续墙施工流程见图4-1。
图4-1地下墙施工流程图
4.2地下连续墙质量控制标准
地下连续墙质量控制标准见表4-1。
表4-1地下连续墙质量控制标准表
项次 项目 质量要求 检验方法
1 导墙垂直度 1/500 观察检查
2 成槽垂直度 3/1000 超声波测壁仪
3 槽深 +100mm 重锤测
4 槽底沉渣厚 ≤100mm 沉渣测量仪或探锤检查
5 钢筋笼和预埋件的安装 安装后无变形，预埋件牢固，标高、位置及保护层厚度正确。±10mm 观察、尺量、水准仪、探锤检查和检查施工记录
6 混凝土坍落度 180~220mm 坍落度测定器
7 裸露墙面 表面密实无渗漏，孔洞、露筋、蜂窝面积不超过单元槽段裸露面积的2%。 观察和尺量检查
8 连接墙的接头 接缝处无明显夹泥和渗水现象。 观察检查
注：H―墙深mm)；B―墙厚mm)。
五、深基坑施工
西丽站主体基坑长149.7m，宽约15.8m～34.0m,深约24.3m～26.3m。开挖土石方104865m3，钢支撑2165.4t，钢围檩668.5t。
5.1总体安排
根据总体施工安排#p#副标题#e#，待基坑围护结构封闭成环后，在坑内进行降水措施，受场地影响，土方开挖采取自车站西端向东端施工的方法，每个工作面采用三台反铲接力传递的方式，底部采用斗容为0.8m3的CAT320B或EX200反铲挖掘机开挖，中部设一台斗容为0.8m3的CAT320B或EX200反铲挖掘机，上部设一台斗容为0.8m3的CAT320B或EX200反铲挖掘机，每个作业面各配备三抬反铲挖掘机进行接力开挖，因此每个工作面配备3~4台反铲挖掘机。自卸汽车停在地面出渣，渣土运输选用10.8t的自卸汽车。
5.2时空效应理论的应用
基坑土方开挖与支撑的施工质量是关系基坑工程成败的一大关键。是后续工程（车站主体结构）的前提条件。因此，根据本工程实际，运用“时空效应”理论，做好机械设备的选型与配备，以期达到最高质量、最快速度和最低成本的目标。
针对本工程所在地区工程地质特点，结合本单位在类似工程中的施工经验，根据“时空效应”理论、《地下工程施工及验收规程》的要求，对车站的基坑围护和开挖过程中的时空效应，进行了认真分析，明确了以严格控制基坑变形，保持稳定为首要目的，以严格控制土体开挖卸载后无支撑暴露时间为主要施工参数，采用钢支撑、适当降水提高土体抗剪强度和注意做好基坑排水等综合措施，达到控制基坑周边地层位移，保护环境，安全施工的目的。
六、结束语
由于地铁建在城市地下,建设与运营期间的变形监测尤为重要。一方面,地铁一般通向城市繁华街区,这些地段高层、大型的建筑较多,施工通过的区段将对地表及其上面的建筑物和地下管线产生影响。地铁隧道在施工中要进行的变形观测内容很多,如地面沉陷观测、隧道拱顶下沉观测、洞顶围岩内部垂直位移观测、洞壁围岩径向位移观测、隧道收敛位移观测、围岩和衬砌内应变观测、围岩压力及两层衬砌f句接触应力观测、可缩式钢拱架内力及拱脚反力观测、模筑混凝土衬砌表而应力观测等。另一方面,一个城市通过一条条地铁线路的建造和营运,拉动和促进了地铁沿线规划工程建设的兴起。但正如上所述,一条条地铁线路一旦投入运营,它自身在社会生活中所担当的角色,决定了它不管由于什么原因,是不可以随便中断运行的。地下铁道在建设中及建成后因地质、地下水、地面建筑开发及本身结构负荷所造成隧道结构的沉降、位移、裂缝和倾斜等变形,某些地段可能会很严重,如不及时连续的进行长期自动变形监测,则难以即时发现和预报险情,将会造成严重后果。因此,地铁施工中所应注意的技术问题及运营期间的变形监测是最为引人注意的。
参考文献
[1]周本辰.地铁施工变形监测技术及误差控制研究.SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION,2009.
[2]郑件.地铁施工阶段测量控制要点与新技术引用.科学实践.